Φυκοκυανίνη: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Η '''φυκοκυανίνη''', (phycocyanin), αποτελεί μια βοηθητική μπλε, φωτοσυνθετική χρωστική που συναντάται στα [[κυανοβακτήρια]], στα [[Ροδόφυτα]] και στα [[Κρυπτόφυτα]]. Η φυκοκυανίνη είναι υδατοδιαλυτή και έχει μοριακό βάρος μεταξύ 70 και 110 kDa. Το φάσμα απορρόφησής της είναι μεταξύ 615 – 620 nm ενώ το μέγιστο φάσμα εκπομπής [[φθορισμός|φθορισμού]] φθάνει περίπου στα 650 nm.

Η φυκοκυανίνη ανήκει σε μια ομάδα φωτοσυνθετικών πρωτεϊνών, τις φυκοβιλιπρωτεΐνες οι οποίες αποτελούνται από πρωτεΐνες ομοιοπολικά συνδεδεμένες με φυκοβιλίνες. Οι φυκοβιλίνες περιλαμβάνουν τις ανοικτών-αλυσίδων τετραπυρρόλες φυκοερυθροβιλίνη και φυκοκυανοβιλίνη. Οι τρεις τύποι φυκοβιλιπρωτεϊνών είναι η φυκοκυανίνη (PC) και αλλοφυκοκυανίνη (APC), που περιέχουν τη φυκοβιλίνη φυκοκυανοβιλίνη, καθώς και η [[φυκοερυθρίνη]] (PE) που περιέχει τη φυκοβιλίνη φυκοερυθροβιλίνη. Ωστόσο όλες οι φυκοβιλιπρωτεΐνες δεν παράγονται από όλα τα είδη [[κυανοβακτήρια|κυανοβακτηρίων]]. Τα γλυκέων-υδάτων είδη τείνουν να παράγουν περισσότερο φυκοκυανίνη, ενώ η [[φυκοερυθρίνη]] συχνά αφθονεί στα θαλάσσια είδη. Ακόμη μερικοί οργανισμοί μπορεί να περιέχουν φυκοβιλιπρωτεΐνες οι οποίες έχουν παραπάνω από ένα τύπο φυκοβιλίνης. Έτσι οι φυκοκυανίνες που περιέχουν μόνο φυκοκυανοβιλίνη, ο πιο κοινός τύπος φυκοκυανίνης, ονομάζονται C-φυκοκυανίνες (C-PC). Η C-PC αποτελείται από δύο ανόμοιες α και β πρωτεϊνικές υπομονάδες των 17 και 19 kDa αντίστοιχα με ένα μόριο φυκοερυθροβιλίνης να συνδέεται στην α υπoμονάδα (α 84) και δυο μόρια φυκοερυθροβιλίνης στην β υπομονάδα (β 84, β 155). Οι δύο υπομονάδες σχηματίζουν αβ μονομερή τα οποία αθροίζονται σε α3β3 τριμερή και στη συνέχεια σε α6β6 εξαμερή τα οποία και αποτελούν τη λειτουργική μονάδα της C-PC.

Στα [[κυανοβακτήρια]] και στα [[Ροδόφυτα]], οι φυκοβιλιπρωτεΐνες σχηματίζουν τα φυκοβιλισώματα τα οποία εντοπίζονται στην εξωτερική επιφάνεια των θυλακοειδών μεμβρανών. Αντίθετα στις [[Κρυπτόφυτα|κρυπτομονάδες]] που περιέχουν είτε φυκοκυανίνη είτε [[φυκοερυθρίνη]] στο εσωτερικό των θυλακοειδών αλλά καθόλου αλλοφυκοκυανίνη, οι φυκοβιλιπρωτεΐνες δεν σχηματίζουν φυκοβιλισώματα.

 

Ο μείζον βιολογικός ρόλος των φυκοβιλιπρωτεινών είναι η απορρόφηση φωτός με μέγιστα απορρόφησης στα 540 nm (PE), 620 nm (C-PC) και 650 nm (APC) μήκη κύματος στα οποία η [[Χλωροφύλλη|χλωροφύλλη α]] δεν παρουσιάζει ισχυρή απορροφητικότητα. Η διάταξη των φυκοβιλιπρωτεϊνών στα φυκοβιλισώματα μεγιστοποιεί την ικανότητα μεταφοράς ενέργειας προς την [[Χλωροφύλλη|χλωροφύλλη α]]. Μεταφορά ενέργειας παρατηρείται από την [[φυκοερυθρίνη]] (όταν υπάρχει) πρώτα προς την φυκοκυανίνη και έπειτα στην αλλοφυκοκυανίνη. Από την τελευταία, η ενέργεια μεταφέρεται στο φωτοσύστημα II ή σπανιότερα στο φωτοσύστημα Ι. <ref name="first">Cuellar‐Bermudez SP, Aguilar‐Hernandez I, Cardenas‐Chavez DL, Ornelas‐Soto N, Romero‐Ogawa MA, Parra‐Saldivar R (2015) Extraction and purification of high‐value metabolites from microalgae: essential lipids, astaxanthin and phycobiliproteins. J Microbial Biotech 8(2):190-209.</ref>

Η φυκοκυανίνη χρησιμοποιείται ευρέως στη βιομηχανία των τροφίμων και των καλλυντικών ως φυσική βαφή. Επιπλέον έχει μελετηθεί σε μεγάλο βαθμό για τη χρήση της σε ανασοδιαγνωστικές μεθόδους λόγω των ιδιοτήτων [[φθορισμός|φθορισμού]] της. Η φυκοκυανίνη αποτελεί ισχυρό αντιοξειδωτικό και συνεπώς φαίνεται να είναι πολλά υποσχόμενη η θεραπευτική εφαρμογή της καθώς πολλές ασθένειες σχετίζονται με τον υπερβολικό σχηματισμό [[Οξειδωτικό στρες|ελεύθερων ριζών]]. <ref name="second">Erikson NT (2008) Production of phycocyanin-a pigment with applications in biology, biotechnology, foods and medicine. Appl Microbiol Biotechnol 80:1-14</ref>

Εκτός από τα παραπάνω, πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει την αντι-μεταλλαξιγόνο, αντιική, αντιαλλεργική, ανοσοενυσχητική, ηπατοπροστατευτική, νευροπροστατευτική, αντικαρκινική και αντιφλεγμονώδη δράση της. <ref name="third">Hemlata GP, Fareha B (2011) Studies on Anabaena sp. NCCU-9 with special reference to phycocyanin. J Algal Biomass Util 2:30-51.

 

 

<references />